专利名称：一种富含益生菌的凝固型发酵酸奶及其制备方法
技术领域：
本发明属于食品领域，特别涉及一种富含益生菌凝固型发酵酸奶及其制备方法。
背景技术：
益生菌通常是指摄入一定数量，能以活菌状态到达胃肠道，通过调节肠道菌群组成，发挥对人体或动物健康起促进作用的单一或特定微生物的混合物益生菌及其代谢产物，能调节肠道微生态平衡，达到防病、保健延年益寿的目的，与此同时益生菌对其他有害菌群的生长由较强的抑制作用。研究表明，益生菌对人体健康具有多种促进作用，能改善人体肠道微生物菌群的平衡、增强机体的免疫力、降低胆固醇水平、缓解乳糖不耐症以及抑制肿瘤细胞的形成等。益生菌除了具有上述优良的功能性质外，还具有较强的耐胃酸、耐胆盐的能力，目前，研究和运用较多的益生菌为双歧杆菌、嗜酸乳杆菌和干酪乳杆菌等，这些乳酸菌均为嗜温菌，其适宜发酵温度为30 37°C。由于益生菌具有优良的功能特性，并且牛乳与益生菌具有良好的相容性而成为益生菌的最佳天然载体，因此益生菌乳制品成为世界各国科研机构和乳业公司的研究和产品开发热点。酸奶具有丰富的营养价值和良好的保健功能，是国际卫生组织推荐的六大健康饮品之一。从人体微环境角度来看对酸奶中益生菌活菌数量有含量要求，因此酸奶益生菌数是反映其营养价值的最主要指标。但为了延长保质期进行后杀菌工作，可能会影响酸奶中的含菌量，因此传统发酵工艺制备的发酵酸奶，所含的益生菌活菌数较低。传统的发酵酸奶生产是采用德氏乳杆菌保加利亚亚种和嗜热链球菌于42 45°C 发酵而成，但由于这两株菌耐胃酸和胆汁的能力较弱，在胃肠道中的存活率低于O. 01%，使得发酵酸奶调节肠道微生态平衡这一保健功能大打折扣。据研究报道益生菌对人体的健康作用的前提是每天摄入IO8 IO9个益生菌，根据消费者日常摄入IOOg计算，相应的产品中益生菌含量必须大于IO6 107CFU/mL才能发挥对人体的益生作用。采用传统的发酵酸奶的发酵温度，益生菌的增殖势必受到抑制，从而造成产品的益生菌活菌数不够；或者为了提高产品中益生菌活菌数而不得不提高益生菌接种量，从而增加生产成本。
发明内容
因此本发明针对由于常规发酵酸奶的发酵剂中德氏乳杆菌保加利亚亚种 (Lactobacillus delbrueckii subsp. bulgaricus)和嗜热链球菌(Streptococcus thermophilus)菌株与益生菌最适生长温度不同,采用常规42 45°C发酵温度,德氏乳杆菌保加利亚亚种(L. delbrueckii subsp. Bulgaricus)和嗜热链球菌(St. thermophilus) 迅速增殖会抑制益生菌菌株的生长，进而造成产品中益生菌活菌数不够，或为提高产品中益生菌活菌数不得不提高益生菌接种量，从而增加生产成本这一难题，提供一种制备凝固型酸奶的方法及其制备的酸奶。为解决上述技术问题，本发明采取如下技术方案。本发明采取的技术方案之一是一种制备凝固型酸奶的方法，该方法包括以下步骤(I)将原料乳、增稠剂和水混合搅拌均匀形成料液；(2)将步骤⑴所得的料液均质、杀菌、冷却，搅拌均匀；(3)向步骤⑵所得的料液接种发酵剂，搅拌均匀，分装；(4)将步骤(3)所得的料液进行发酵；(5)将步骤(4)所得的产品冷却后熟即可；其中步骤(4)所述的发酵采用二段组合发酵工艺，该二段组合发酵工艺由前段 3 6小时的30 37°C中温发酵和后段I 3小时的42 45°C高温发酵两步骤组成；步骤(3)所述的发酵剂包括德氏乳杆菌保加利亚亚种(Lactobacillus delbrueckii subsp. bulgaricus)、嗜热链球菌(Streptococcus thermophilus)和益生菌。本发明所述技术方案步骤(I)是将原料乳、增稠剂和水混合搅拌均匀形成料液。 其中所述料液中较佳地含有80% 96. 5%的原料乳，所述的原料乳较佳地是无抗乳，符合国家标准GB19301-2010，所述的无抗乳较佳地为牛奶、羊奶或牛羊混合奶，更佳地为牛奶， 最佳地为生鲜牛乳，所述的生鲜牛乳是指从健康牛体正常乳房挤下的天然乳腺分泌物，仅经过冷却，可能经过过滤，但未杀菌、加热、净乳，特别是未经过巴氏杀菌，又可称为生牛乳、 生鲜牛乳或原料乳。所述原料乳较佳的成分含量为脂肪(F)含量> 3. 1%，蛋白质(P)含量彡2.8%，非脂乳固体(SNF)含量彡8.1%，上述百分比均为质量百分比。其中所述的增稠剂较佳地包括卡拉胶、果胶、黄原胶、槐豆胶、明胶、琼脂、羧甲基纤维素、海藻酸钠、海藻酸丙二醇酯(PGA)、天然淀粉、马铃薯淀粉和交联变性淀粉中的一种或几种。所述增稠剂更佳地由果胶、明胶、琼脂、天然淀粉和变性淀粉复配而成，其中果胶、明胶、琼脂、天然淀粉和变性淀粉占复配组合物质量百分比分别为30%、10%、20%、10%和30%。增稠剂较佳地添加量为料液中质量百分比O. 5 I. 5%，更佳的添加量是O. 8%。其中所述的搅拌较佳地搅拌时间为15 30min，搅拌速度为900 1800rpm，搅拌温度为40 55°C。所述料液中较佳地还含有质量百分比O. 5% 11. 5%的水。其中所述料液较佳的还包括甜味剂，所述甜味剂是指赋予食品以甜味的食物添加剂，较佳地包括食糖和/或糖替代物中的一种或多种。所述的食糖是乳制品行业中常用的食糖，更佳地选自各种形式的蔗糖或甜菜糖产品，包括白砂糖、绵白糖、黄砂糖、赤砂糖、多晶体冰糖、单晶体冰糖、方糖和冰片糖中的一种或多种。其中本发明所述的糖替代物是指一类能产生甜味的或者强化甜味而热量又远比糖低的物质，较佳地包括阿斯巴甜、安赛蜜、三氯蔗糖或纽甜中的一种或多种，更佳地包括三氯蔗糖、安赛蜜和纽甜中的一种或多种。所述的食糖在料液中的含量较佳的为< 8. 0%，更佳地为3. 0% 7. 0% ;所述的糖替代物在料液中的含量较佳地为O. 0005% O. 0205% ;百分比均为质量百分比。其中所述料液较佳的还包括风味物质，所述风味物质是指使食物体现出特征风味的物质，较佳的包括果汁浓缩汁和/或食用香精中的一种或几种。所述的果汁浓缩汁为制备酸奶中常用的果汁浓缩汁，较佳地包括草莓浓缩汁、蓝莓浓缩汁、红枣浓缩汁、桃浓缩汁、甜橙浓缩汁、梨浓缩汁和苹果浓缩汁种的一种或多种。所述的食用香精为制备酸奶中常用的食用香精，较佳地包括酸奶香精、草莓香精、黑加仑香精、香草香精、哈密瓜香精、香蕉香精、甜橙香精和苹果香精中的一种或多种。所述的风味物质在料液中的含量较佳地为
O.01 % 3. O %，更佳地为彡2. O %，百分比不包括O %，百分比均为质量百分比。
本发明所述技术方案步骤(2)是将步骤(I)所得的料液均质、杀菌、冷却，搅拌均匀。其中所述均质温度较佳地为60°C 70°C，均质压力较佳地先后分别为15MPa 18MPa 和2MPa 5MPa。其中所述的杀菌条件较佳地为杀菌温度85 95°C，杀菌时间5 10分钟，冷却温度较佳地为40 50°C。其中所述的搅拌较佳地搅拌时间为I 5分钟，搅拌速度为 100 200rpm。本发明所述技术方案步骤⑶是向步骤⑵所得的料液接种发酵剂，搅拌均匀，分装。其中所述的发酵剂较佳地为直投式发酵剂，该发酵剂较佳地包括德氏乳杆菌保加利亚亚种(Lactobacillus delbrueckii subsp. bulgaricus)、嗜热链球菌 (Streptococcus thermophilus)和益生菌。本发明所述的益生菌是指能以活菌状态到达胃肠道，通过调节肠道菌群组成，发挥对人体或动物健康起促进作用的单一或特定微生物的混合型益生菌。所述益生菌较佳地包括嗜酸乳杆菌(Lactobacillus acidophilus)、 干酪乳杆菌(Lactobacillus casei)、植物乳杆菌(Lactobacillus pi ant arum)和双歧杆菌(Bifidobacterium)中的一种或几种。其中所述双歧杆菌较佳地包括青春双歧杆菌(Bifidobacterium adolescentis)、婴儿双歧杆菌(Bifidobacterium infantis)、 长双歧杆菌(Bifidobacterium longum)、短双歧杆菌(Bifidobacterium breve)、动物双歧杆菌(Bifidobacterium animal is Bifidobacterium lactis)和两歧双歧杆菌 (Bifidobacterium bifidum)中的一种或几种所述接种发酵剂较佳地是将含有德氏乳杆菌保加利亚亚种、嗜热链球菌和益生菌的发酵剂接种于料液中。其中所述德氏乳杆菌保加利亚亚种和嗜热链球菌的总接种量在 1.0X106 9. 9X 106CFU/mL之间，其中德氏乳杆菌保加利亚亚种和嗜热链球菌数量比例为 I 2 ;其余每种益生菌接种量在I. O X IO5 9. 9 X 105CFU/mL之间。所述发酵剂的总用量较佳地为0. 001 % 0. 050 %，更佳地为0. 015 %，百分比均为质量百分比。其中所述接种发酵剂的温度较佳地是30 37°C，搅拌时间较佳地是5 lOmin，搅拌速度较佳的是100 200rpm。本发明所述技术方案步骤(4)是将步骤(3)所得的料液进行发酵。其中所述的发酵采用二段组合发酵工艺，所述二段组合发酵工艺即首先在中温下进行前段发酵，当发酵至发酵终点后，提高发酵温度再进行后段发酵至发酵终点为止。该二段组合发酵工艺较佳地包括前段3 6小时的30 37°C中温发酵以及后段I 3小时的42 45°C高温发酵两步骤。所述发酵的发酵终点的酸度较佳地为65 75° T。本发明中所述步骤(4)中的料液较佳地包括质量百分比分别为80% 96. 5%原料乳、0. 5 I. 5%增稠剂、0. 001% 0. 050%发酵剂和0. 5%~ 11. 5%水。更佳地还包括本领域常规用量的甜味剂和风味物质中的一种或多种，所述的料液优选还包括0. 0005%
7.0%的甜味剂和0. 01 % 3. 0%的风味物质。本发明所述技术方案步骤(5)是将步骤(4)所得的产品冷却后熟即可。其中所述的冷却温度较佳地是2 10°C ;所述的后熟时间较佳地是10 16小时。本发明采取的技术方案之二是一种上述方法制得的发酵酸奶。本发明所述凝固型发酵酸奶，其各营养成分含量较佳地为脂肪> 2.5%，蛋白质 ^ 2.3%，非脂乳固体彡6.5%，上述百分比均为质量百分比，所述酸奶中益生菌含量较佳地为 IO7 109CFU/mL。
相比于现有技术，本发明的有益效果如下本发明首创了分段发酵法，该发酵方法包括前段3 6小时的30 37°C中温发酵以及当产品中的益生菌大量增殖后改用I 3 小时的42 45°C高温发酵两步骤。通过在酸奶发酵过程中引入二段组合发酵工艺，使益生菌与普通发酵菌种协同快速发酵，有利于产品具有更好的风味和质地。在益生菌接种量相同的前提下，本发明所述技术方案可有效促进益生菌的增殖，大力提升产品中益生菌的数量，得到了比传统方法发酵制备的酸奶中的益生菌含量提高I 3个数量级，达到了 IO7 109CFU/mL的凝固型发酵酸奶。
具体实施例方式下面通过实施例的方式进一步说明本发明，但并不因此将本发明限制在所述的实施例范围之中。下列实施例中未注明具体条件的实验方法，通常按照常规条件，或按照制造厂商所建议的条件。若无特别说明，其中所述百分比均为质量百分比。所用原料的来源和设备的名称规格为牛奶光明乳业股份有限公司荷斯坦分公司；白砂糖东方先导糖酒有限公司；安赛蜜、阿斯巴甜、三氯蔗糖、纽甜上海捷聪贸易有限公司；凝固型酸奶增稠剂丹尼斯克(中国)有限公司，成分为果胶、明胶、琼脂、天然淀粉和变性淀粉复配而成，其中果胶、明胶、琼脂、天然淀粉和变性淀粉占复配组合物质量分数分别为 30%、10%、20%、10%和 30% ；德氏乳杆菌保加利亚亚种(Lactobacillusdelbrueckii subsp. bulgaricus)和嗜热链球菌(Streptococcus thermophilus)菌粉丹尼斯克(中国)有限公司，L99 ；嗜酸乳杆菌(Lactobacillusacidophilus)和双歧杆菌(Bifidobacterium):丹麦汉森公司；干酪乳杆菌(Lactobacilluscasei LC2W,GMCC No. 0828或Lactobacillus casei BD-IIjCGMCC No. 0825)和植物乳杆菌(Lactobacillus pi ant arum, CGMCC No. 0847):光明乳业股份有限公司。实施例I凝固型发酵酸奶广品配方(以每吨最终广品计)
原料添加量牛奶(F^3.1%, P彡2.8%, SNF彡8.1%)800kg白砂糖70kg增稠剂15.0kg酸奶香精0.1kg直投式发酵剂 (德氏乳杆菌保加利亚亚种、嗜热链球菌、双歧杆菌)0.35kg水114.55kg 制备方法包括下列步骤:
(I)将脂肪不低于3. 1%，蛋白不低于2. 8%的无抗奶预杀菌后保存在经清洗杀菌的贮奶缸中，使用前冷藏保存(储存温度2 6°C )；(2)将步骤⑴得到的料液加热至40°C，加入水、增稠剂、甜味剂、风味物质，搅拌 30min,搅拌的速度为900rpm,使之充分溶解均勻；(3)将步骤(2)得到的料液进行均质，均质温度为60°C，进行压力先后为15MPa和 2MPa的二级均质；(4)将步骤(3)得到的料液进行杀菌，杀菌温度为85°C，杀菌时间为5min，杀菌后冷却至 40°C，IOOrpm 揽拌 5min ；(5)将步骤(4)得到的料液冷却至30°C，接种含有德氏乳杆菌保加利亚亚种(Lactobacillus delbrueckii subsp. bulgaricus)和嗜热链球菌(Streptococcus thermophilus)的复合发酵剂(两者菌量比例为I : 2,德氏乳杆菌保加利亚亚种接种量在3. 3X106CFU/mL,嗜热链球菌接种量在6. 6X 106CFU/mL)，除此以外再接种双歧杆菌 (Bifidobacterium),双歧杆菌接种量是 9. 9 X 105CFU/mL ；(6)将步骤(5)得到的料液搅拌，时间为5min，搅拌速度为200rpm，搅拌均匀后进行分装；(7)将步骤(6)得到的产品进行二段发酵，前段采用30°C中温厌氧发酵，发酵时间 6h ;后段发酵温度改用45°C，发酵时间lh，发酵终点酸度为75° T ；(8)将步骤(7)得到的产品冷却至2°C，并后熟10h。实施例2凝固型发酵酸奶广品配方(以每吨最终广品计)
权利要求
1.一种富含益生菌的凝固型酸奶的制备方法，该方法包括以下步骤(1)将原料乳、增稠剂和水混合搅拌均匀形成料液；(2)将步骤(I)所得的料液均质、杀菌、冷却，搅拌均匀；(3)向步骤(2)所得的料液接种发酵剂，搅拌均匀，分装；(4)将步骤(3)所得的料液进行发酵；(5)将步骤(4)所得的产品冷却后熟即可；其特征在于，步骤(4)所述的发酵采用二段组合发酵工艺，该二段组合发酵工艺由前段3 6小时的30 37°C中温发酵和后段I 3小时的42 45°C高温发酵两步骤组成； 步骤(3)所述的发酵剂包括德氏乳杆菌保加利亚亚种(Lactobacillus delbruecki subsp. bulgaricus)、嗜热链球菌(Streptococcus thermophilus)和益生菌。
2.如权利要求I所述的制备方法，其特征在于，所述步骤(I)中的原料乳是无抗乳，所述的搅拌时间为15 30min，搅拌速度为900 1800rpm，搅拌温度为40 55°C。
3.如权利要求I所述的制备方法，其特征在于，所述步骤(I)中的料液还包括甜味剂和风味物质中的一种或多种。
4.如权利要求I所述的制备方法，其特征在于，所述步骤(I)中的增稠剂包括卡拉胶、果胶、黄原胶、槐豆胶、明胶、琼脂、羧甲基纤维素、海藻酸钠、海藻酸丙二醇酯、天然淀粉、马铃薯淀粉和交联变性淀粉中的一种或几种。
5.如权利要求I所述的制备方法，其特征在于，所述步骤(2)中的均质是二级均质，均质温度为60°C 70°C，均质压力先后分别为15MPa 18MPa和2MPa 5MPa ;所述的杀菌温度为85 95°C，杀菌时间为5 10分钟；所述的冷却温度为40 50°C ;所述的搅拌时间为I 5分钟，搅拌速度为100 200rpm。
6.如权利要求I所述的制备方法，其特征在于，所述步骤(3)中的发酵剂是直投式发酵剂，所述德氏乳杆菌保加利亚亚种(Lactobacillus delbrueckii subsp. bulgaricus)和嗜热链球菌(Streptococcus thermophilus)的总接种量为 I. OX IO6 9. 9X 106CFU/mL, 其中德氏乳杆菌保加利亚亚种和嗜热链球菌数量比例为I : 2 ;所述每种益生菌接种量为I.OXlO5 9. 9X105CFU/mL。
7.如权利要求I所述的制备方法，其特征在于，所述的益生菌包括嗜酸乳杆菌 (Lactobacillus acidophilus)、干酪乳杆菌(Lactobacillus casei)、植物乳杆菌 (Lactobacillus pi ant arum)和双歧杆菌(Bifidobacterium)中的一种或几种。
8.如权利要求I所述的制备方法，其特征在于，所述步骤(3)中接种发酵剂的温度为 30 37°C ;所述的搅拌的时间为5 10分钟，搅拌速度为100 200rpm ;步骤(4)所述发酵的发酵终点的酸度为65 75° T ;步骤(5)所述产品的冷却后熟条件是冷却至2 10°C，后熟10 16小时。
9.如权利要求I所述的制备方法，其特征在于，所述步骤(4)中的料液包括质量百分比分别为80% 96. 5%的原料乳、0. 5 I. 5%的增稠剂、0. 0005%-7.O %的甜味剂、0.01% 3. 0%的风味物质、0. 001% 0. 05%的发酵剂和0. 5% 11. 5%的水。
10.一种如权利要求I 9任一项所述的制备方法制得的酸奶。
全文摘要
本发明公开了一种富含益生菌的凝固型发酵酸奶及其制备方法，该方法包括向灭菌原料乳中加入发酵剂、增稠剂形成料液经发酵制成酸奶的步骤，其中发酵步骤采用二段组合发酵工艺，该工艺由前段3～6小时30～37℃的中温发酵和后段1～3小时42～45℃的高温发酵两步骤组成。所述的发酵剂是直投式发酵剂，包括保加利亚乳杆菌、嗜热链球菌和益生菌，其中德氏乳杆菌保加利亚亚种和嗜热链球菌的接种量为1.0×106～9.9×106CFU/mL，每种益生菌接种量为1.0×105～9.9×105CFU/mL。采用本方法制得的酸奶中益生菌活菌数量比传统发酵方法制得的酸奶高1～3个数量级，可达到107～109CFU/mL。
文档编号A23C9/137GK102599245SQ20121008246
公开日2012年7月25日 申请日期2012年3月23日 优先权日2012年3月23日
发明者孙克杰, 宋馨, 杭锋, 王钦博, 穆海菠, 艾连中, 郭本恒, 陈卫 申请人:光明乳业股份有限公司